Opponensi vélemény. Török Ákos: Mészkő műemlékek kőanyagának mállása c. akadémiai doktori értekezéséről

Átírás

1 Opponensi vélemény Török Ákos: Mészkő műemlékek kőanyagának mállása c. akadémiai doktori értekezéséről Általános megjegyzések Török Ákos, geológusként, nemcsak saját szorosan vett szakterületén, hanem a műszaki tudományok művelőinek körében is általánosan elismert személyiség. Eredetileg karbonátszedimentológusként indult, s az Alma Materben elsajátított tudását a karbonátszedimentológia Mekkájának számító Readingben (U.K.) tökéletesítette, majd számos új felismeréssel gazdagította a hazai kagylósmészkő előfordulásokra vonatkozó ismereteinket. Miután a Budapesti Műszaki Egyetem Építőanyagok és Mérnökgeológia tanszékére került, felismerte, hogy a továbbiakban a jövő műszaki értelmiségének nevelése is feladatai közé fog tartozni, ezért igyekezett a mérnöki gyakorlathoz közvetlenebbül kapcsolódó kutatási témát választani magának. Egyidejűleg nagy lelkesedéssel és elhivatottsággal látott hozzá a geológiát a mérnökhallgatók számára vonzóan bemutató tananyagok összeállításához. Törekvésében segítették a Tanszék Schafarzik Ferencig, Papp Ferencig visszanyúló hagyományai és a geológiát a műszaki tudományokkal ötvöző atmoszféra amelyet senior kollégái Kertész Pál, Gálos Miklós és Kleb Béla biztosítottak körülötte. Évtizedekig tartott, míg tananyagaiból tankönyv is született, de érdemes volt kivárni mert a Geológia mérnököknek c. kötet minden szempontból megfelel a mérnöki igényeknek. Az első szerelem örök szerelem jegyében fő kutatási témaként végülis a karbonátos kőzetekből épült műemlékek kőanyagának mállását választotta. Eredményeinek összefoglalása a jelen disszertáció. A kutatás során kitűnően tudta hasznosítani karbonátszedimentológiai, ásványtani, geokémiai ismereteit és ezeket szerencsésen volt képes ötvözni a mérnökgeológia számára elengedhetetlenül fontos műszaki megfontolásokkal valamint a kőfelhasználást, kőkonzerválást szolgáló változatos terepi és laboratóriumi mérési módszerekkel. Nagy segítségére voltak széleskörű külföldi kapcsolatai, melyek lehetővé tették, hogy a hazai műemlékekre vonatkozó adatait/eredményeit a jelentős és jól tanulmányozott kűlföldi műemlékek hasonló adataival vethesse össze. Meggyőződésem, hogy a dolgozat, a geológia, a műszaki tudományok és a környezettudomány határmezsgyéjén egyensúlyozva, azért tudott kiemelkedő eredményekkel előállni, mert szerzőjének megközelítése mindvégig az integráltan gondolkozó geológus oknyomozó megközelítése maradt. Részletes értékelés Témaválasztás A napjainkban zajló környezetváltozás, a légkör antropogén eredetű szennyeződése, a savas esők, a városi por egyre nagyobb veszélyt jelentenek az építőanyagok, kiemelten a mészkő anyagú építőelemek, s az ezekből épült műemlék épületek, valamint a mészkőből készült díszítő faragványok, köztéri szobrok számára. Noha a probléma nem mai keletű, orvoslása egyre nagyobb erőfeszítéseket, egyre jelentősebb költségráfordítást igényel. A megoldások optimalizálásához elengedhetetlen a kőanyag és a városi atmoszféra kölcsönhatására vonatkozó tudományos ismeretek gyarapítása. A Jelölt nem kisebb feladatra vállalkozott, mint

2 ezen ismeretek összegyűjtése, új adatokkal való kiegészítése, tudományos igényű osztályozása, valamint az észlelt jelenségekért felelős folyamatok részleteinek megértése/feltárása. Megállapíthatjuk tehát, hogy a témaválasztás időszerű, s bár mind a nemzetközi, mind a hazai építőanyag-tudományban és műemlékvédelemben számos előzménye van, a dolgozat jelen formájában hézagpótló szerepet tölt be. A dolgozatról általában A 135 számozott oldalból álló kötetet 87 szép kiállítású ábra ill. fotográfia, valamint 32 táblázat illusztrálja. A tiszteletet parancsoló irodalomjegyzék 14 oldalon 250 tételt sorol fel, melyekből 42 a Jelölt saját (egyéni, vagy első-szerzős) munkája. A mű szerkezete világos, áttekinthető, arányos, az áttekinthetőséget jól szolgálja a tipográfia. A Bevezetés-ben ismerteti a célkitűzést, indokolja, hogy a kőanyagok mállása témakörben miért éppen a mészkövekre koncentrál, majd röviden összefoglalja a téma szakirodalmát. A 2. fejezetben (Műemlékek) a vizsgált hazai és az összehasonlításhoz használt németországi műemlékeket mutatja be. A 3.- fejezetben (Módszerek) a módszereket sorolja fel, majd a 4. fejezetben (Eredmények és értékelésük) rátér az eredmények ismertetésére. Az első három fejezet terjedelme összesen 27 oldal, a saját eredményeket, gazdag illusztrációs anyaggal, 85 oldalon ismerteti. Az egyes vizsgált műemlékeknek szentelt alfejezetek felépítése egységes, a megyfigyelések és az értelmezés egyértelműen elkülönülnek egymástól. A fotók és táblázatok dokumentativ értéke kiemelkedő. Az utolsó fejezet (Új tudományos eredmények) négy oldalban logikus csoportosításban sorolja fel az új tudományos eredményeket. A dolgozatot köszönetnyilvánítás és a már említett irodalomjegyzék zárja. Stílusa általában világos jól érthető, sajtóhibát alig találtam a szövegben, akadt azonban néhány magyartalan mondat (nem mindíg tartja be az alany, állitmány, bővítmények sorrendet s előfordul, hogy hiányos a központozás). Ezekkel kapcsolatos észrevételeimet a szöveg közé bejegyeztem. Irodalomkezelés A szakirodalom áttekintése és értékelése jól összefogott, minden esetben a lényegre szorítkozik. A téma érdemi hazai és külföldi irodalmát csaknem hiánytalanul felvonultatja. Hivatkozásai korrektek, pontosak. Talán egyetlen hiányossága van: láthatólag kísérletet sem tett arra, hogy a műemlékvédelem és általában az építőanyagok geológiája témakörben, kéziratos jelentések formájában, különféle intézményeknél lappangó értékeket felderítse. Minden bizonnyal ennek tudható be, hogy a hazai kőanyagok mállásával foglalkozó kutatások történeti áttekintéséből dr Oravecz János (ELTE) és dr Horváth Zoltán (GKI, majd később Műemlékvédelmi Hivatal) munkái kimaradtak.

3 Vizsgálati módszerek Az alkalmazott módszerek messzemenőleg kielégítik a legkorszerűbb nemzetközi gyakorlat kivánalmait. A terepi méréseket szisztematikusan, a szakirodalom és a saját tapasztalatai alapján megfogalmazott mállási kategóriák jellemzésére koncentrálva végezte. Hazánkban elsőként alkalmazta épületeken a mikrofúrási ellenállás mérést. A kőfelületek hőmérsékletének napszakos változását többszöri mérésekből összeállított sorozat-adatokkal dokumentálta. Laboratóriumi méréseihez a hátteret részben a BME saját laborkapacitása, valamint a Göttingeni Egyetemmel, ill. kisebb részben az ELTÉ-vel folytatott együttműködése biztosította. Részletes tartalmi megjegyzések a dolgozathoz 8. old.: Az édesvízi mészkő szinonimájaként travertin -t ír. Úgy gondolom, ha már átveszünk egy idegen kifejezést, azt célszerű abból a nyelvből adaptálni, amely nyelven a kifejezés megszületett. Az édesvízi mészkő klasszikus előfordulása az olaszországi Tivoli, a lelőhelyről származó forrásvizi mészkövet a rómaiak Tivoli antik neve után Lapis Tiburtinus néven emlegették, ebből lett az olasz travertino. A képződményt a német és az angolszász irodalom emlegeti travertine a Jelölt által magyarítva travertin néven. Számomra magyarul következetesebbnek tűnne a travertino kifejezés használata. Megjegyzem az édesvizi mészkő és a travertino annyiban nem szinonimák, hogy bár minden travertino egyben édesvízi mészkő, nem minden édesvízi mészkő minősül travertinonak (a legújabb szakirodalom pl. Alonso-Zarza határozottan elkülöníti a travertinot a mésztufától és egyéb pl. palusztrin/lakusztrin karbonát-üledékektől. Eszerint tehát amikor szükséges a pontosítás ajánlatos az édesvízi mészkő kifejezés helyett, magyar szövegkörnyezetben is a travertino-t használni. 9. oldal alján: expoziciós idő helyett magyarul lehetett volna kitettséget használni. 15. old táblázat (Magyarországi helyszínek klima- és légszennyezettségi adatai): Informatív lett volna feltünteteni a táblázatban a fagyos napok számát is, hiszen köztudott, hogy a fagyási-olvadási ciklusok száma jelentősen befolyásolhatja a kőanyag romlását (pl.ondrasina et al. 2002). Erre egyébként később, a 9.5. fejezetben ( Értékelés ), a 84. oldalon kitér: megemlíti, hogy a kérgek leválását a fagyás-olvadási ciklusok száma (is) befolyásolja, de e kijelentésnek ilymódon nincs előzménye. 18.old ábra. A budapesti levegő szennyezettségét szemléltető két térképet Moingl et al. (Főv. Levegőtisztasági Kft.) 1991-es kéziratos jelentése alapján mutatja be. Jó lett vona talán, ha legalább összehasonlítási céllal - az Országos Meteorológiai Szolgálatnál jelenleg is folyó levegőszennyezettségi kutatások (Labancz Krisztina, Ferenczi Zita) eredményeit is figyelembe veszi old. Érdekes lett volna, ha a Citadella falát alkotó kövek felmérése alapján készített állapot-térképet módszertanilag összeveti pl. a Fitzner et al. által a kairói El-Merdani mecset faláról publikált (az övéhez nagyon hasonló) térképeivel (Fitzner et al. 2002) és kiemeli, hogy a kairói esettanulmányhoz használt kategorizálástól mennyiben tért el az általa, a klimatikusan alapvetően különböző helyzetben lévő Citadellára adaptált kategorizálás.

4 old (8.5. fejezet) A dolgozat egyik legértékesebb része a mállási kérgek részletes ásványtani/mikromorfológiai vizsgálata, a mállás során keletkező gipsz szerepének taglalása és annak feltárása, hogy a mállási kéreg, amíg le nem válik, bár esztétikailag rombol, a fizikai tulajdonságokat tekintve, lényegében védi, erősíti a kőanyagot. Kérdésem: Nem végzett-e (esetleg szeparált/mosott mintákon) olyan vizsgálatokat, amelyek a kérgek valamelyikében, a gipsz mellett esetleg dolomit jelenlétét is igazolhatták volna? Mint tudjuk a gipsz mellett a dolomit kimutatása röntgendiffrakcióval nem lehetéges, de ha a gipszet eltávolítjuk, megjelenhet a dolomit csúcsa. Rodriguez-Navarro és szerzőtársai (1997) a spanyolországi Jaen-i katedrális kőanyagának vizsgálatakor autigén dolomitot mutattak ki a mállási kérgekben. Mg- forrásként szélfújta detritális dolomit port, ill. a városi környezet fémtartalmú porszennyeződését jelölték meg. Kiváncsi lennék ezzel kapcoslatos véleményére. 68. old. A Citadellán végzett megfigyelésekből arra következtet, hogy azt, hogy hogy a kövek felszínét borító kéreg leválásában a gipszkristályosodás, a jég, vagy egyszerűen a hőtágulás játssza a fő szerepet, azt elsősorban a kéreg vastagsága és vízáteresztő képessége szabja meg. Jó lett volna, ha itt egy kissé bővebben kifejti, hogy a feltételezett összefüggésben pl. a kéregvastagságnak mi a pontos szerepe! 69. old. 2. bekezdés 3. és 4. mondata: Lehet, hogy csak a fogalmazás teszi, de nem világos, miért jellemzőek az anyagvesztéssel járó mechanikai formák a falfelület (csak?) közel harmadára. A következő (4.) mondatban csupán arra ad magyarázatot, hogy ezeken a felületeken a por miért nem tapad meg, de az anyagvesztéses jelenség lokalizációjának okáról nem beszél. 5. bekezdés: Felhívja a figyelmet arra, hogy a gipsz a fehér mállási kérgek esetében alul dúsul, míg a fekete kérgek esetében éppen az alsó részeken van belőle kevesebb. A jelenség magyarázatával adós marad! 71.old ábra: Hiányzik a méretarány! 80.old.: A 9.4. fejezet ( Mállási formák mikroszerkezete és ásványtani összetétele ) elején, a ábrával illusztrált jelenség érdekes hasonlóságot mutat egy a karbonátszedimentológiából ismert természetes jelenséggel, a kalkrét-képződéssel, ill. annak termékeivel (laminált kalkrét, pedogén mikritesedés stb). Szívesen venném, ha a Jelölt erről a feltűnő hasonlatosságról kifejtené a véleményét! 81. old. a lap tetején: Fenti gondolatmenet folytatásaként jelzem, hogy a kéreg felrepedezésének részfolyamatai is kitűnően analogizálhatók a karbonát szubsztrátumon kialakult meszes talajok felszínén megfigyelhető kalkrét-kérgek feltöredezésével és az un. kalkrét-breccsák létrejöttével. 83. old. Érdekes és a kőanyagok romlásának tanulmányozásában előremutató gondolat az ultrahang-terjedési sebesség és a mikrofúrási ellenállás-értékek felhasználása a különöbőző kőzettipusok mállottsági fokának minősítésében. Ugyanezen az oldalon lejjebb: Jó megfigyelés, hogy a különböző kérgek különböző vízfelvételi tulajdonságokkal rendelkeznek.

5 87. old ( Mállási formák ) Az édesvízi mészkő mállási formái között kiemelten szól a kőzetfelület visszaoldódásáról, a mikrokarsztosodásról. Kérdésem: Mi a mélyebb oka annak, hogy a szarmata durvamészkő esetében ugyanez a folyamat vagy nem érhető tetten, vagy esetleg másként jelentkezik? 95.old.: Terepi megfigyelések említése helyett talán szerencsésebb lenne ebben az ösazefüggésben az épületeken végzett helyszíni megfigyelések -ről beszélni. Lejjebb: Igen jó megfigyelésnek tartom, hogy a kéregleválás esetén az édesvízi mészkő kevésbé pusztul, mint a durvamésző, mivel, a durvamészkővel szemben, az édesvízi mészkő esetében a kéreggel együtt nem válik le magából a kőzetből is egy darab. 96. old. Felhívja a figyelmet rá, hogy az édesvízi mészkő felületére ülepedett por S-izotóp aránya jelentősen eltolódik a nehezebb izotóp javára (+13,8%o ) és a kéreg S-izotóp arányát a por és a könnyebb izotópban gazdagabb csapadékvíz kölcsönatásának tulajdonítja, nem ad azonban választ arra, miből eredhet a légköri por-szennyezés anomális S-izotóp öszetétele. 112.old. alján: A gipsztartalom egyik lehetséges forrásaként az Észak-Afrikából származó por-szennyezést is megemlíti. Demonstratív lett volna, ha itt röviden kitér azokra a meteorológiai körülményekre, amelyeknek összejátszása bizonyos esetekben - az afrikai por jelenlétét eredményezi (itt ld. ismét a 18. old 5.4. ábrája kapcsán tett megjegyzéseme!) 113. old. Igen jó a légköri por és a gipszképződés összefüggéseit tárgyaló rész és a kőzetfelület emlékező képességének hangsúlyozása, mert ezzel felhívja a figyelmet a szennyezések hosszú távú hatásaira. A tézisekről A tézisek jó átfogó képet adnak a dolgozatban foglalt új tudományos eredményekről. A négy logikusan összetartozó csoportba sorolt, öszesen 12 tézis mindegyike új, vagy újszerű megfigyeléseket, mérési adatokat összegez. Minden tézis után, megjelennek az adott tézis anyagát tartalmazó publikációk, melyek jelentős része rangos külföldi szakfolyóiratokban jelent meg. A téziseket elfogadom, mndössze a B téziscsoport B1 és B2 téziseit javasolnám egyetlen tézissé összevonni, hiszen lényegileg ugyanarról (a kőanyag és a kéreg ellenállóképességének alakulásáról) van bennük szó, csak egyik a szilárdság, a másik a porozitás felől közelíti meg ugyanazt a jelenséget. Összefoglalásként megállapítom, hogy Török Ákos az értekezésben összefoglalt kutatási eredményeinek tanúsága szerint a saját maga elé kitűzött célt elérte: A mészkőből épült műemlékek kőanyagának a városi atmoszférával való kölcsönhatására vonatkozó tudományos ismereteinket jelentősen gyarapította. A korábbi adatokat összegyűjtötte, rendszerezte és tudományos igényű, szisztematikus méréseivel gazdagította. Az adatok értelmezése során a geológus oknyomozó gondolatmenetét optimális arányban vegyítette gyakorlati felhasználás szempontjait szem előtt tartó mérnöki megközelítéssel. Munkája minden bizonnyal hosszú időre hasznos forrásmunkaként fog szolgálni mind az építőmérnökök, mind a műemlékvédelemmel foglalkozó szakemberek számára. Vizsgálatai számos olyan, a kőzet-felszín és az atmoszféra között tetten érhető részfolyamatra hívták fel a

6 figyelmet, amelyek a földtörténeti múlt hasonló jelenségeivel foglalkozó geológusok számára is jó recens analógiaként szolgálhatnak. Az értekezésben foglalt tudományos eredményeket az MTA doktori cím megszerzéséhez elegendőnek tartom és a nyilvános védés kitűzését javaslom. Budapest, december 3. Mindszenty Andrea geológus, egyetemi tanár az MTA doktora